核電用泵典型結(jié)構(gòu)及用途概述

核電用泵

1、核電用泵概述

核電泵要求連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)可靠性和安全性要求極為嚴(yán)格。許多泵還要求在緊急情況下可以保證安全停車。由于放射性液體的泄漏對(duì)環(huán)境和人身構(gòu)成潛在的威脅，要保證這些泵沒有泄漏或泄漏在可控制范圍之內(nèi)，在結(jié)構(gòu)上就必須保證核電用泵是整體地裝在一個(gè)容器里，這樣也造成核電用泵需要非常昂貴的費(fèi)用。

核電屬于清潔能源，與火力發(fā)電相比，省去大量燃料運(yùn)費(fèi)，節(jié)約燃煤;汞、NOr 、SO2、有害煙塵等都為零排放。

目前，世界上運(yùn)轉(zhuǎn)的核電站約為470臺(tái)，裝機(jī)約:37 643萬kW，核電容量占全部發(fā)電量的17%。我國核電裝機(jī)約870萬kW，到2020年，核電容量為3 600~4000萬kW,占總裝機(jī)容量6％目前，法國有60多個(gè)核反應(yīng)堆，占電力總?cè)萘?2％以上，韓國核電在2010年占總發(fā)電量的55％，臺(tái)灣省占總發(fā)電量的1/3，美國有100多個(gè)核電站。

核電用泵是核承壓設(shè)備，應(yīng)遵守美國ASME規(guī)范和法國RCC規(guī)范.

按ASME規(guī)范核設(shè)備分三個(gè)等級(jí):

核I級(jí):它的損壞會(huì)導(dǎo)致一回路冷卻劑的漏失超過反應(yīng)堆正常補(bǔ)水能力，或會(huì)阻礙反應(yīng)堆的順利停堆和冷卻。

核Ⅱ級(jí):核I級(jí)以外的輸送反應(yīng)堆冷卻劑的承壓設(shè)備。

核Ⅲ級(jí):其他重要安全設(shè)備，即其損壞不會(huì)引起直接放射性的后果的設(shè)備。

核電泵的價(jià)值約占總設(shè)備的15％，在嶺南二期和泰山二期擴(kuò)建前，泵的國產(chǎn)化率僅為4％~6%，百萬千瓦核電站用各類泵257種840多套，其中。核Ⅰ級(jí)泵1種6臺(tái)，核Ⅱ級(jí)泵7種25臺(tái)，核Ⅲ級(jí)泵13種58臺(tái)。

現(xiàn)有核電站主要有兩大類:壓水反應(yīng)堆(PWR)電站和沸水反應(yīng)堆(BWR)電站.在建的核電站大都為壓水反應(yīng)堆核電站。

壓水反應(yīng)堆電站有兩個(gè)回路，一次回路是把水或其他液體壓人反應(yīng)堆，獲得由核裂變釋放的核能，被加熱的高溫高壓的水或其他液體(典型一次回路在壓力15. 3~16.3MPa下，300~350℃水不汽化)，然后進(jìn)人蒸汽發(fā)生器，把熱量交換給第二回路中的水，而后被主泵壓人反應(yīng)堆重新被加熱;在第二回路中蒸汽發(fā)生器內(nèi)的水被加熱成蒸汽，進(jìn)入汽輪機(jī)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，做功后的蒸汽進(jìn)入冷凝器冷卻成水，再由給水泵送入蒸汽發(fā)生器，被加熱變成蒸汽，以此循環(huán)。通常所說的核島是指產(chǎn)生蒸汽的部分，非核島是指蒸汽轉(zhuǎn)換為電能的部分，非核島和火電站基本相同。

圖23-1是壓水反應(yīng)堆電站簡單的冷卻系統(tǒng)流程圖，表23- 1是壓水反應(yīng)堆電站用泵的典型參數(shù)。

核電站主要泵的用途

(1)一回路主要用泵

1)主循環(huán)泵:使反應(yīng)堆內(nèi)液體向蒸汽發(fā)生器循環(huán)輸送。

2]上充泵:給反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)提供上充水流，維持穩(wěn)壓器的正常液位，為冷卻劑泵的密封提供冷卻水。

3)安全殼噴淋泵:在事故中，向核反應(yīng)堆安全殼噴淋器注人冷卻水。

4)余熱導(dǎo)出泵:在停堆時(shí)，將一回路熱交換系統(tǒng)中導(dǎo)出的余熱排出，保持冷停堆狀態(tài)。

5)補(bǔ)助給水泵:低溫時(shí)，向一回路提供高壓水;高溫時(shí)，保持增壓器水位。

(2)二回路主要用泵

1)主給水泵:向蒸汽發(fā)生器供水。

2)主給水泵增壓泵:作為主給水泵的前置泵，提高主給水泵的進(jìn)口壓力。

3)補(bǔ)助給水泵:在主給水泵系統(tǒng)不可用的情況下，向蒸汽發(fā)生器供水。

4)凝結(jié)水泵:抽送凝結(jié)水，泵具有較低的汽蝕余量、

5)凝結(jié)水增壓泵:使凝結(jié)水增壓。

6)循環(huán)泵:為凝汽器提供循環(huán)的冷卻水。

（3)我國已建核電站主要用泵的結(jié)構(gòu)形式(表23-2)

表23-2 我國已建核電站主要用泵的結(jié)構(gòu)形式

(4)核電泵的典型結(jié)構(gòu)

1)反應(yīng)堆主循環(huán)泵(圖23- 2)

2)上充泵(圖23－3)

3)高壓安注泵(圖23一4)。

圖23-2 壓水反應(yīng)堆主循環(huán)泵結(jié)構(gòu)圖

圖23－3 上充泵結(jié)構(gòu)圖

圖23一4 高壓安注泵結(jié)構(gòu)圖